เทคโนโลยีประหยัดพลังงานและบทบาทในชีวิตสมัยใหม่

เทคโนโลยีประหยัดพลังงานและบทบาทในชีวิตสมัยใหม่
รูปภาพ: bioenergyconsult.com
แบ่งปัน

เทคโนโลยีประหยัดพลังงานเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการผลิตและครัวเรือนต่างๆ ที่มุ่งลดการใช้วัสดุและทรัพยากรพลังงานต่อหน่วยผลผลิตหรือต่อหน่วยพลังงานที่ใช้ไป – ความร้อนหรือไฟฟ้า

โดยหลักการแล้ว การประหยัดพลังงานเป็นไปได้สองวิธี – ใช้ทรัพยากรพลังงานที่ไม่หมุนเวียนให้น้อยลง (ก๊าซ ถ่านหิน น้ำมัน) หรือใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ลองพิจารณากิจกรรมทางเศรษฐกิจขนาดใหญ่ที่สุดซึ่งการนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงานมีความสำคัญอย่างยิ่ง ได้แก่ภาคอุตสาหกรรม การก่อสร้าง และครัวเรือน

แนวปฏิบัติการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานในการผลิต

แต่เดิม โลหะวิทยา อุตสาหกรรมเคมี และวิศวกรรมเครื่องกลใช้ทรัพยากรวัสดุและพลังงานมากที่สุด เกณฑ์สำหรับประสิทธิผลของกระบวนการทางเทคโนโลยีคือตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ

การสูญเสียหลักคือ:

  1. การสูญเสียแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของระบบแปลงพลังงานกล
  2. การสูญเสียความร้อน ซึ่งทรัพยากรส่วนเกินถูกใช้ไปกับการทำให้สภาพแวดล้อมร้อนโดยไม่เกิดประสิทธิผล
  3. การสูญเสียพลังงานไฟฟ้าที่มาพร้อมกับกระบวนการส่งพลังงานที่สำคัญในระยะทางไกล
  4. การสูญเสียแม่เหล็กในอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนพลังงานประเภทหนึ่งให้เป็นอีกประเภทหนึ่ง
Energy saving technologies
รูปภาพ: alliance-allice.com

ในขณะเดียวกัน เมื่อพลังของหน่วยเดียวเพิ่มขึ้น ระดับของการสูญเสียก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เนื่องจากแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมมักใช้ในการดำเนินงานอุตสาหกรรมโลหะวิทยามากกว่า การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นจึงมักมาพร้อมกับการเสื่อมสภาพของสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อม

เพื่อลดการใช้พลังงานจำเพาะในโลหะวิทยา มีการใช้สิ่งต่อไปนี้:

  • การขยายการใช้วัตถุดิบทุติยภูมิและของเสียจากการผลิต
  • การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการสิ่งอำนวยความสะดวกด้านโลหะวิทยาโดยใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
  • อุปกรณ์โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทำงาน

เทคโนโลยีการประหยัดทรัพยากรถูกนำมาใช้ในลักษณะเดียวกันในอุตสาหกรรมเคมี และในงานโลหะนั้น เทคโนโลยีไร้ขยะถูกนำมาใช้เป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น กระบวนการเปลี่ยนรูปพลาสติกเป็นที่นิยมมากกว่ากระบวนการทางกล (ซึ่งผลิตเศษจำนวนมาก) และในสภาวะเย็นซึ่งมีปริมาณของเสียน้อยที่สุด

ตัวนำยิ่งยวด – วัสดุใหม่สำหรับพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
ตัวนำยิ่งยวด – วัสดุใหม่สำหรับพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

เทคโนโลยีประหยัดพลังงานกำลังพัฒนาอย่างเข้มข้นโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมที่มีการผลิตจำนวนมาก ตัวอย่างคือการผลิตรถยนต์หรือเครื่องยนต์ เทคโนโลยีประหยัดพลังงานสมัยใหม่มาพร้อมกับห่วงโซ่การกำเนิดของรถยนต์ใหม่ทั้งหมด ตั้งแต่การออกแบบ ในระหว่างการพัฒนาซึ่งคำนึงถึงปัจจัยความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของยานพาหนะอย่างเต็มที่ ไปจนถึงการประกอบที่ดำเนินการด้วยผลผลิตและคุณภาพสูงสุด

ในการผลิตเครื่องยนต์ที่ประหยัดพลังงาน น้ำหนักของเครื่องยนต์ ความร้อนทิ้งขั้นต่ำ และก๊าซไอเสีย ประสิทธิภาพสูงสุดจะถูกนำมาพิจารณาด้วย และสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน องค์ประกอบทางเคมีที่ดีที่สุดของเชื้อเพลิงก็ถูกนำมาพิจารณาด้วย

เทคโนโลยีประหยัดพลังงานใหม่ในการก่อสร้าง

เมื่อออกแบบและก่อสร้างอาคารที่อยู่อาศัยและสาธารณะควรคำนึงถึงต้นทุนของการสูญเสียที่ไม่ก่อผลอย่างเต็มที่

Energy saving technologies
รูปภาพ: aceee.org

ในหมู่พวกเขา:

  • การสูญเสียระหว่างการทำความร้อนในพื้นที่
  • การสูญเสียความร้อนผ่านหลังคาอาคาร
  • กระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการควบคุมไม่ดีระหว่างพื้นผิวภายนอกของอาคารและสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะในช่วงฤดูหนาว
  • เครื่องปรับอากาศไม่ทำงาน

เทคโนโลยีการก่อสร้างประหยัดพลังงานที่มีแนวโน้มมากที่สุดในรัสเซียคือการติดตั้งโมดูลเคลือบควบแน่น อุปกรณ์เหล่านี้ให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่สูงขึ้น – จาก 89% ถึง 97% และถือเป็นวิธีการทำความร้อนและระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพสูงสุดซึ่งใช้เชื้อเพลิงก๊าซ

มีการติดตั้งชุดควบแน่นบนหลังคาซึ่งช่วยระบายอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์เหล่านี้มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำรอง ก๊าซไอเสียที่ผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนนี้จะลดอุณหภูมิลงจนถึงจุดที่ไอน้ำควบแน่น ช่วยให้อุปกรณ์สามารถกู้คืนความร้อนแฝงที่อาจสูญเสียไปกับอากาศเสียได้

พลังงานหมุนเวียนเป็นการประนีประนอมที่จำเป็นระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ
พลังงานหมุนเวียนเป็นการประนีประนอมที่จำเป็นระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ
เทคโนโลยีประหยัดพลังงานสมัยใหม่ยังได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเมื่อเลือกอุปกรณ์ทำความร้อน ตัวอย่างเช่น ระบบทำความร้อนอินฟราเรดที่ใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานสามารถลดการใช้พลังงานจำเพาะได้ 70-75% ในขณะที่ระบบอัตโนมัติจะรักษาความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศภายในอาคารให้ดีที่สุด จนถึงขณะนี้ เทคโนโลยีทำความร้อนแบบประหยัดพลังงานดังกล่าวถูกนำมาใช้ในอาคารแนวราบเป็นหลัก

การออกแบบและติดตั้งระบบแสงสว่างสำหรับอาคาร ถนน และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ มีลักษณะพิเศษคือการใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานในการก่อสร้างในขนาดที่ใหญ่กว่ามาก หลอดไฟ LED มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน: มีฟลักซ์การส่องสว่างที่สูงกว่าค่าที่ได้จากหลอดไส้ที่มีกำลังไฟเท่ากันถึง 85% ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ความหนาแน่นของพลังงานของ LED คาดว่าจะเพิ่มขึ้นสองเท่า จากปัจจุบัน 125-135 ลูเมนต่อวัตต์ เป็น 230 ลูเมนต่อวัตต์

แนวโน้มที่มีแนวโน้มมากขึ้นจากมุมมองของเทคโนโลยีประหยัดพลังงานสมัยใหม่คือการใช้แสงแบบเหนี่ยวนำ เมื่อเปรียบเทียบกับหลอดไส้ หลอดอินดักชั่นมีประสิทธิภาพมากกว่าประมาณสี่เท่าและมีอายุการใช้งานนานกว่า 40 เท่า

ทิศทางหลักและโครงการประหยัดพลังงานในนิคม

ทรัพยากรและเทคโนโลยีประหยัดพลังงานมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษสำหรับบ้านส่วนตัว เมื่อรับประกันการประหยัดต้นทุนวัสดุผ่านการใช้อย่างมีเหตุผลเท่านั้น

Energy saving technologies
รูปภาพ: constellation.com

ทิศทางหลักในการแนะนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงานสำหรับบ้านส่วนตัวคือ:

  • ฉนวนผนังที่มีประสิทธิภาพและการใช้วัสดุที่มีความจุความร้อนเพิ่มขึ้นในการก่อสร้าง
  • ลดต้นทุนด้านพลังงานเมื่อติดตั้งระบบปรับอากาศ
  • การใช้ปั๊มความร้อนสำหรับการจ่ายน้ำส่วนบุคคลที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น
  • การใช้โรงไฟฟ้าที่ใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน หากเป็นไปได้: ลม แสงจากแสงอาทิตย์ น้ำร้อนใต้พิภพ ฯลฯ

ตัวอย่างของการใช้ทรัพยากรและเทคโนโลยีประหยัดพลังงานอย่างมีเหตุผลคือกระบวนการทำความเย็นของสารหล่อเย็นในระบบปรับอากาศ เครื่องทำความเย็นสมัยใหม่มีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหยที่เพิ่มขึ้นและคอมเพรสเซอร์ช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนความเร็วของไดรฟ์และควบคุมกำลังของเครื่องปรับอากาศได้

ไฮโดรเจนสีเขียว – แหล่งพลังงานแห่งอนาคต?
ไฮโดรเจนสีเขียว – แหล่งพลังงานแห่งอนาคต?

บทบาทของกระบวนการประหยัดพลังงานและเทคโนโลยีประหยัดพลังงานในระบบประปาในครัวเรือนนั้นยอดเยี่ยมมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งโถสุขภัณฑ์แบบระบบชำระคู่และโถปัสสาวะไร้แรงโน้มถ่วงแบบไม่ใช้น้ำสามารถประหยัดน้ำได้มากถึง 30% ที่สำคัญ กลไกการฟลัชคู่เป็นส่วนหนึ่งของฟลัชวาล์วและสามารถติดตั้งได้อย่างง่ายดายบนอุปกรณ์ประปาที่มีอยู่

โถปัสสาวะชายแบบไม่ใช้น้ำทำงานโดยไม่มีกลไกการชะล้าง แทนที่จะใช้ท่อระบายน้ำแบบเดิม มีการใช้คาร์ทริดจ์แบบถอดเปลี่ยนได้ซึ่งมีของเหลวเฉพาะซึ่งทำหน้าที่เป็นสารเคลือบหลุมร่องฟัน น้ำยาซีลทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันอากาศเข้า ป้องกันไม่ให้กลิ่นอับชื้นภายในอาคาร มันยังคงอยู่ในตลับ ดังนั้นโถปัสสาวะไร้น้ำจึงถูกทำความสะอาดประมาณ 3-4 ครั้งต่อปี ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้มาก

แผนสำหรับการแนะนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงานอย่างกว้างขวางนั้นจัดทำขึ้นโดยคำนึงถึงความสำคัญของเทคโนโลยีเหล่านี้ ดังนั้น การสูญเสียทรัพยากรวัสดุและพลังงานมากถึง 31% ในประเทศที่พัฒนาแล้วเกิดขึ้นในภาคอุตสาหกรรม 28% ในด้านลอจิสติกส์ 22% ในภาคครัวเรือน และ 19% ในการก่อสร้าง

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน

  • เดนมาร์กครองอันดับหนึ่งของโลกในแง่ของระดับการใช้งานเทคโนโลยีประหยัดพลังงานต่อหัว ดังนั้นถึงหนึ่งในสามของไฟฟ้าทั้งหมดในประเทศจึงผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังงานลม
  • 35% ของการใช้พลังงานทั้งหมดในอุตสาหกรรมทั่วโลกเป็นของโลหะวิทยาที่มีกลุ่มเหล็กและไม่ใช่กลุ่มเหล็ก
  • Oak Ridge และ General Electric ได้สร้างตู้เย็นในครัวเรือนรูปแบบใหม่ที่ใช้แม่เหล็กพิเศษเพื่อสร้างความเย็น ตู้เย็นดังกล่าวใช้เอฟเฟกต์แม่เหล็กซึ่งส่งผลให้อุณหภูมิของวัสดุลดลงหรือเพิ่มขึ้นโดยการเปลี่ยนสนามแม่เหล็ก การใช้พลังงานจำเพาะลดลง 37-40%